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    怎么能夠有效地提高E8257D信號發生器性能?

    更新時間:2022-02-24      點擊次數:111
      E8257D信號發生器是一種能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號的設備。在測量各種電信系統或電信設備的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其它電參數時,以及測量元器件的特性與參數時,用作測試的信號源或激勵源。
     
      許多E8257D信號發生器,其技術參數已經基本能夠滿足基礎應用。但對于一些更高的專業領域,關鍵指標上還有些差距,那么在節省預算的前提下,怎么能夠有效地提高設備性能,從而拓展它的應用范圍呢?本文將分享幾個實用小技巧。
     
      1、通過外接功率計,提高設備的幅度精度
     
      受限于設備本身的輸出幅度精度,以及信號發生器和被測件之間連接件的頻響特性,到達被測件的信號幅度可能會比預期具有更大的誤差。
     
      2、通過外接高精度恒溫晶振,提高設備的穩定性,并改善近端相噪水平
     
      我們知道,決定頻率精度和穩定性的因素,就是機器使用的參考晶體振蕩器。出于成本的考慮,經濟型的信號發生器普遍沒有采用昂貴的恒溫晶振,但是在某些特殊的測試場景,我們會非常關注絕對頻率精度,或者隨時間和溫度的漂移導致的穩定度,這個時候只需要單獨采購一個高精度的恒溫晶振選件,作為設備的外部參考,就可以有效地解決這個問題。
     
      另外,當頻率偏移小于1kHz時,發出信號的穩定度和相位噪聲將主要由參考時鐘決定,采用高精度的恒溫晶振,有利于改善信號的近端相噪水平。
     
      3、通過外接低通濾波器降低設備的諧波和雜散
     
      在輸出設定的基波信號的同時,會伴隨有一定幅度的諧波、分諧波和雜波信號,大多數情況下我們是不需要諧波分量的,或者說這些諧波分量的存在會對正常的測試帶來一定的干擾。
     
      我們根據實際測試情況,選擇一個合適的低通濾波器連接到的輸出端,可以有效地過濾掉高頻的諧波分量,提高信號的頻譜純度。
     
      接入低通濾波器,難免對輸出信號的幅度和平坦度造成一定的影響,我們可以通過提高輸出信號電平和外接USB功率計的方法,對平坦度和精度進行補償。
     
      4、通過外接功率放大器提高zui大輸出電平
     
      一般來說,zui大輸出電平通常不會大于20dBm,如果你想得到更大的信號功率,外接功率放大器是一個不錯的選擇。在這里需要注意的是,大信號的諧波電平通常都比較高,外接功放以后,諧波電平增長的幅度會更大,如果你對信號的頻譜純度有一定的要求,可以參考方法三,在功放后面再加一個合適的低通濾波器,從而減小諧波分量對測試結果的影響,我們通過外接功放能夠提高zui大輸出電平,那么外接一個衰減器,是不是能擴展設備的zui小輸出電平呢?答案是否定的。通常一個zui小輸出電平是由這個產品的硬件結構決定的,設計方案決定了它的噪聲水平,它能夠輸出的最小信號一般要高于這個噪聲電平3~5dBm左右。在輸出小信號的時候,外接一個衰減器,由于衰減器只會對有效信號進行衰減,而對儀器的本底噪聲不會有任何影響,這樣會使小信號低于機器的底噪,從而無法得到檢測。
     
      5、通過外接衰減器改善設備的匹配
     
      測量不確定度,是指由于設備的輸出阻抗不是理想的50Ω,使得輸出信號進入理想負載后,有一部分會被反射回去,而設備又不能完全吸收這部分反射信號,其中部分反射信號會再次輸出到負載,這種來回反射會改變被測器件的有效輸入電平,從而導致測量的不確定性。每一個設備都會有一個關鍵指標VSWR,是專門用于度量它的測量不確定度的。
     
      改善設備測量不確定度的一個簡單有效方法,就是在輸出端外接一個匹配良好的固定衰減器。
     
      當我們對某個指標有較高要求,而手上的設備達不到的時候,可以使用以上的幾種方法作為臨時的解決方案。但是這些方法,均需要增加一些額外的成本,并且會使整個測試系統變得更加復雜,所以在運用的時候,需要進行綜合考慮,確保既能夠達到我們的測試目的,又不引入新的誤差。
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